宁夏南部山区冰雹云数值模拟研究
发布时间：2021-06-26 03:41
本文利用常规气象观测资料、C波段多普勒雷达资料和降水融合产品,采用中尺度数值模式（WRFV3.7.1）,以欧洲中心资料ERA-interim为初始场,使用Milbrandt-Yau（MY）双参数方案和Thompson方案对2013-2018年共5次宁夏南部山区降雹过程进行综合分析和数值模拟。对比分析了不同云物理方案对宁南山区冰雹过程的数值模拟结果。对不同天气背景下宁南山区冰雹过程的宏微观演变特征进行了对比研究。通过CCN敏感性试验探究了CCN浓度对处于半干旱气候背景宁南山区降雹过程的影响。结果表明:MY和Thompson微物理方案模拟的雹云呈现不同演变特征。MY双参数微物理方案模拟的对流云云砧范围较大,强反射率中心较为集中,强回波中心面积较大。Thompson方案模拟的强反射率中心相对分散、面积较小,同时模拟雷达回波与实际观测雷达回波的位置偏差相对较大。对降水而言,Thompson方案模拟的雨带均较为狭长,强降水中心的位置与观测相比偏差较大。而MY方案对降水中心的位置模拟较好。究其原因,地面降水模拟结果的差异来源于两种方案对云微物理结构的模拟存在显著差异。MY方案的模拟云中基本没有过冷...
【文章来源】：南京信息工程大学江苏省
【文章页数】：71 页
【学位级别】：硕士
【部分图文】：
宁夏冰雹云个例模拟区域(A)固原市(B)隆德县(C)泾源县(D)西吉县(E)海原县(F)中卫市(G)彭阳县
南京信息工程大学硕士学位论文12第三章两种云微物理方案对五次降雹过程的模拟研究3.1五次降雹个例介绍宁南山区冰雹天气多发生在每年6、7月的午后，近年来收集到的几个个例发现其发生的天气形势基本为两类（不排除有其他天气形势，后续研究中会继续挖掘）。本次研究选择了宁南山区（图3.1）五次降雹个例，分别发生于2018年6月10日、2017年6月7日、2015年5月19日、2014年10月3日和2013年6月6日。图3.1宁夏地形图(A)固原市(B)隆德县(C)泾源县(D)西吉县(E)海原县(F)中卫市(G)彭阳县2018年、2017年、2015年和2013年冰雹个例均发生在夏季，形成的天气形势相似。以18年个例为例对其该类天气背景（图3.2a,b）进行介绍。该类天气背景下近地面盛行南风、东南风，且在500hPa高度上位于低压槽后，高空盛行西北风。2014年10月3日的冰雹个例发生于不同的天气背景（图3.2c,d）。在近地面高度上宁夏以北存在一个气流辐合区，东南方向存在一个气流辐散区，同时高空受到西风急流影响，有利于发生强对流天气。
第三章两种云微物理方案对五次降雹过程的模拟研究13图3.208时2018年和2014年个例850、500hPa等压面天气图(a)2018850hPa(b)2018500hPa(c)2014850hPa(d)2014500hPa18年6月10日14-17时（北京时，下文同）在泾源、海原、西吉县和原州区出现冰雹和短时强降水，最大降雹出现在西吉县，冰雹直径达到1厘米。该次降雹持续了近30分钟，最大累计降水量23.0毫米，最大小时降水量14.1毫米。雷达回波（图3.3）显示，北京时间14:04在宁夏中部地区出现一对流云团，向西南方向缓慢移动。对流云团移动到西吉县附近与局地单体发生合并，迅速发展增强。16:21时，雷达反射率达到最强，约为60dBZ。之后，该对流云团继续向南移动，在17:07时对流云团基本消散。(a)2018850hPa(b)2018500hPa(c)2014850hPa(d)2014500hPa
【参考文献】：
期刊论文
[1]一次大冰雹形成机制的数值模拟[J]. 郭欣,郭学良,陈宝君,何晖,马新成,田平,张邢. 应用气象学报. 2019(06)
[2]黑龙江西北气流型冰雹天气成因分析[J]. 栾晨,张慧君,张宇,张月. 黑龙江气象. 2018(02)
[3]2018年3月4日赣南一次超级单体雹云回波演变分析[J]. 王丽平,马中元,余辉,谢远玉. 江西科学. 2018(03)
[4]一次冰雹过程及雹云物理结构的数值模拟研究[J]. 付烨,刘晓莉,丁伟. 热带气象学报. 2016(04)
[5]广西柳州2016年4月一次致灾冰雹天气过程分析[J]. 李宜爽,刘蕾,王艺. 气象研究与应用. 2016(03)
[6]贵州地区冰雹云微物理过程及发展机制数值模拟研究[J]. 蒋瑛,朱克云,张杰. 气象. 2016(08)
[7]合肥空气湿度变化规律研究[J]. 吴军,程海峰,占霞飞. 安徽建筑大学学报. 2016(04)
[8]青海两次多单体降雹过程的雹谱分布特征[J]. 刘晓莉,水旭琼. 大气科学学报. 2015(06)
[9]柳州夏季一次雨夹冰雹的天气过程分析[J]. 覃艳秋,赖雨薇,刘蕾. 气象研究与应用. 2015(01)
[10]新疆天山北坡中部一次冰雹天气成因分析[J]. 魏勇,彭军,热苏力·阿不拉,王存亮,陈建民. 干旱气象. 2013(04)
本文编号：3250558
【文章来源】：南京信息工程大学江苏省
【文章页数】：71 页
【学位级别】：硕士
【部分图文】：
宁夏冰雹云个例模拟区域(A)固原市(B)隆德县(C)泾源县(D)西吉县(E)海原县(F)中卫市(G)彭阳县
南京信息工程大学硕士学位论文12第三章两种云微物理方案对五次降雹过程的模拟研究3.1五次降雹个例介绍宁南山区冰雹天气多发生在每年6、7月的午后，近年来收集到的几个个例发现其发生的天气形势基本为两类（不排除有其他天气形势，后续研究中会继续挖掘）。本次研究选择了宁南山区（图3.1）五次降雹个例，分别发生于2018年6月10日、2017年6月7日、2015年5月19日、2014年10月3日和2013年6月6日。图3.1宁夏地形图(A)固原市(B)隆德县(C)泾源县(D)西吉县(E)海原县(F)中卫市(G)彭阳县2018年、2017年、2015年和2013年冰雹个例均发生在夏季，形成的天气形势相似。以18年个例为例对其该类天气背景（图3.2a,b）进行介绍。该类天气背景下近地面盛行南风、东南风，且在500hPa高度上位于低压槽后，高空盛行西北风。2014年10月3日的冰雹个例发生于不同的天气背景（图3.2c,d）。在近地面高度上宁夏以北存在一个气流辐合区，东南方向存在一个气流辐散区，同时高空受到西风急流影响，有利于发生强对流天气。
第三章两种云微物理方案对五次降雹过程的模拟研究13图3.208时2018年和2014年个例850、500hPa等压面天气图(a)2018850hPa(b)2018500hPa(c)2014850hPa(d)2014500hPa18年6月10日14-17时（北京时，下文同）在泾源、海原、西吉县和原州区出现冰雹和短时强降水，最大降雹出现在西吉县，冰雹直径达到1厘米。该次降雹持续了近30分钟，最大累计降水量23.0毫米，最大小时降水量14.1毫米。雷达回波（图3.3）显示，北京时间14:04在宁夏中部地区出现一对流云团，向西南方向缓慢移动。对流云团移动到西吉县附近与局地单体发生合并，迅速发展增强。16:21时，雷达反射率达到最强，约为60dBZ。之后，该对流云团继续向南移动，在17:07时对流云团基本消散。(a)2018850hPa(b)2018500hPa(c)2014850hPa(d)2014500hPa
【参考文献】：
期刊论文
[1]一次大冰雹形成机制的数值模拟[J]. 郭欣,郭学良,陈宝君,何晖,马新成,田平,张邢. 应用气象学报. 2019(06)
[2]黑龙江西北气流型冰雹天气成因分析[J]. 栾晨,张慧君,张宇,张月. 黑龙江气象. 2018(02)
[3]2018年3月4日赣南一次超级单体雹云回波演变分析[J]. 王丽平,马中元,余辉,谢远玉. 江西科学. 2018(03)
[4]一次冰雹过程及雹云物理结构的数值模拟研究[J]. 付烨,刘晓莉,丁伟. 热带气象学报. 2016(04)
[5]广西柳州2016年4月一次致灾冰雹天气过程分析[J]. 李宜爽,刘蕾,王艺. 气象研究与应用. 2016(03)
[6]贵州地区冰雹云微物理过程及发展机制数值模拟研究[J]. 蒋瑛,朱克云,张杰. 气象. 2016(08)
[7]合肥空气湿度变化规律研究[J]. 吴军,程海峰,占霞飞. 安徽建筑大学学报. 2016(04)
[8]青海两次多单体降雹过程的雹谱分布特征[J]. 刘晓莉,水旭琼. 大气科学学报. 2015(06)
[9]柳州夏季一次雨夹冰雹的天气过程分析[J]. 覃艳秋,赖雨薇,刘蕾. 气象研究与应用. 2015(01)
[10]新疆天山北坡中部一次冰雹天气成因分析[J]. 魏勇,彭军,热苏力·阿不拉,王存亮,陈建民. 干旱气象. 2013(04)
本文编号：3250558
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